package _binary_tree

import org.junit.Assert
import org.junit.Test

/**
 * https://leetcode.cn/problems/verify-preorder-serialization-of-a-binary-tree/description/
 * https://blog.51cto.com/u_15849465/5802870
 *
 * 思路：二叉树 - 前序遍历，虚拟节点+入度和出度
 * ```
 *
 * 331. 验证二叉树的前序序列化
 *
 * 序列化二叉树的一种方法是使用 前序遍历 。当我们遇到一个非空节点时，我们可以记录下这个节点的值。如果它是一个空节点，我们可以使用一个标记值记录，例如 #。
 * 例如，上面的二叉树可以被序列化为字符串 "9,3,4,#,#,1,#,#,2,#,6,#,#"，其中 # 代表一个空节点。
 * 给定一串以逗号分隔的序列，验证它是否是正确的二叉树的前序序列化。编写一个在不重构树的条件下的可行算法。
 * 保证 每个以逗号分隔的字符或为一个整数或为一个表示 null 指针的 '#' 。
 * 你可以认为输入格式总是有效的
 *
 * 例如它永远不会包含两个连续的逗号，比如 "1,,3" 。
 * 注意：不允许重建树。
 *
 *
 * 示例 1:
 * 输入: preorder = "9,3,4,#,#,1,#,#,2,#,6,#,#"
 * 输出: true
 *
 * 示例 2:
 * 输入: preorder = "1,#"
 * 输出: false
 *
 * 示例 3:
 * 输入: preorder = "9,#,#,1"
 * 输出: false
 *
 *
 * 提示:
 * 1 <= preorder.length <= 104
 * preorder 由以逗号 “，” 分隔的 [0,100] 范围内的整数和 “#” 组成
 * ```
 */
class leetcode_331 {

    @Test
    fun test_1() {
        val actual = isValidSerialization("9,3,4,#,#,1,#,#,2,#,6,#,#")
        val expected = true
        Assert.assertEquals(expected, actual)
    }

    @Test
    fun test_2() {
        val actual = isValidSerialization("1,#")
        val expected = false
        Assert.assertEquals(expected, actual)
    }

    @Test
    fun test_3() {
        val actual = isValidSerialization("9,#,#,1")
        val expected = false
        Assert.assertEquals(expected, actual)
    }

    private fun isValidSerialization(preorder: String): Boolean {
        /**
        思路：验证前序遍历可以使用出度和入度
        https://blog.51cto.com/u_15849465/5802870
        入度：多少个节点指向它
        出度：指向多少个节点
        验证入度 == 出度？
         */

        // 1 终止条件
        // 如果size = 0，不合法
        if (preorder.length == 0) {
            return false
        }
        val list: List<String> = preorder.split(",")
        if (list.size == 1) {
            // 如果size = 1， 若 # ,表示一个合法的空二叉树，否则不合法
            return "#" == list[0]
        }

        // 若 size > 1, 偶数，不合法
        if (list.size % 2 == 0) {
            return false
        }

        // 2 size > 1, 奇数时，判断出度 == 入度 ?
        // 使用一个非空节点指向root 节点,它的入度为0，出度为1，diff 的初始化值为1
        //  dif = 出度(+2/+0) - 入度（-1）
        // var diff:Int = 1
        // for(i in 0 until list.size){
        //     diff --
        //     if(diff < 0){
        //         return false
        //     }
        //     if(list[i] != "#"){
        //         diff = diff + 2
        //     }
        // }
        // return diff == 0


        // 使用一个非空节点指向root 节点,它的入度为0，出度为1，diff 的初始化值为1
        var inV: Int = 0
        var outV: Int = 1

        for (i in 0 until list.size) {
            // 开始处理一个节点时，入度+1
            inV = inV + 1
            if ((outV - inV) < 0) { // 出度 < 入度， 说明不合法
                return false
            }

            if (list[i] != "#") { // # 非#，表示非空节点，出度+2
                outV = outV + 2
            }
        }

        return inV == outV // 出度==入度时，则合法
    }
}